從應(yīng)用層和后臺(tái)分析便攜式電子產(chǎn)品的節(jié)能技術(shù)

　　
　　圖3：自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)功能降低了功耗。
　　
　　1．活動(dòng)監(jiān)控程序
　　
　　許多系統(tǒng)設(shè)計(jì)所采用的外設(shè)如顯示器背光系統(tǒng)及磁盤馬達(dá)比微控制器更耗電。對(duì)于這類設(shè)計(jì)來說，專門監(jiān)控個(gè)別外設(shè)的活動(dòng)監(jiān)控程序可以大幅改善系統(tǒng)的功效?；顒?dòng)監(jiān)控程序有自己的計(jì)時(shí)器，受監(jiān)控的外設(shè)無論進(jìn)行哪樣的工作，都可避免計(jì)時(shí)器超過其設(shè)定時(shí)限。如果計(jì)時(shí)器出現(xiàn)溢出或下溢(出現(xiàn)哪種情況取決于計(jì)時(shí)器的設(shè)置)，會(huì)將外設(shè)關(guān)閉或?qū)⒅糜诘凸β誓Ｊ健?BR>　　
　　典型的活動(dòng)監(jiān)控程序利用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)提供的服務(wù)設(shè)定后臺(tái)任務(wù)，以便處理預(yù)定發(fā)生的事件，其中包括所有活動(dòng)監(jiān)控程序的更新。有關(guān)的后臺(tái)任務(wù)必須提前設(shè)定，以便RTOS可以按照某一固定頻率定時(shí)調(diào)用任務(wù)，一般來說每10至100毫秒(ms)之內(nèi)調(diào)用一次。一旦已發(fā)出任務(wù)調(diào)用，該任務(wù)將查找任何預(yù)計(jì)發(fā)生的、需要被執(zhí)行的任務(wù)，之后處于懸置狀態(tài)，直至再發(fā)出調(diào)用。
　　
　　系統(tǒng)也可利用旗語(Semaphores)或任務(wù)之間的消息傳遞來告知某外設(shè)接入。當(dāng)系統(tǒng)調(diào)用后臺(tái)任務(wù)時(shí)，會(huì)先核查是否已收到信號(hào)。如果有關(guān)信號(hào)仍未收到，計(jì)數(shù)器會(huì)增加。如果計(jì)數(shù)器出現(xiàn)溢出，系統(tǒng)便會(huì)關(guān)閉外設(shè)；如果信號(hào)已收到，計(jì)數(shù)器便會(huì)進(jìn)行復(fù)位。
　　
　　設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可能會(huì)對(duì)復(fù)位信號(hào)進(jìn)行聲明(assert)，這個(gè)信號(hào)用于對(duì)該設(shè)備進(jìn)行存取。當(dāng)系統(tǒng)調(diào)用對(duì)設(shè)備進(jìn)行存取的驅(qū)動(dòng)程序函數(shù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)程序可以對(duì)后臺(tái)任務(wù)聲明這個(gè)信號(hào)。如果驅(qū)動(dòng)程序本身沒有這個(gè)功能，工程師可以先修改驅(qū)動(dòng)程序的源代碼，然后加以重新編譯，以提供這個(gè)功能，但這樣將使驅(qū)動(dòng)器不是標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)程序。如果必須確保相關(guān)源代碼及程序可與驅(qū)動(dòng)器程序庫的新版兼容，可以選擇一個(gè)具有較高可移植性的解決方案，這個(gè)方案將實(shí)現(xiàn)一套函數(shù)或宏，這套函數(shù)或宏發(fā)送復(fù)位信號(hào)，然后調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)器。
　　
　　活動(dòng)監(jiān)控功能也可以利用硬件實(shí)現(xiàn)。外設(shè)進(jìn)行存取時(shí)，計(jì)時(shí)器可以監(jiān)控硬件的活動(dòng)信號(hào)。計(jì)時(shí)器是自由運(yùn)行的計(jì)數(shù)器，每當(dāng)受監(jiān)控信號(hào)被聲明后，計(jì)時(shí)器便會(huì)復(fù)位。如果計(jì)時(shí)器出現(xiàn)溢位，便會(huì)向CPU發(fā)出中斷信號(hào)，中斷服務(wù)例行程序隨后便會(huì)關(guān)閉相關(guān)的外設(shè)。
　　
　　硬件監(jiān)控器的響應(yīng)可能比軟件監(jiān)控程序快，但對(duì)于監(jiān)控外設(shè)的監(jiān)控程序來說，速度通常并不重要。即使利用軟件方案關(guān)閉顯示器背光系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)100ms的延遲，但對(duì)電池壽命來說，所產(chǎn)生的影響可以說微不足道。而且，完全利用軟件進(jìn)行監(jiān)控的解決方案也比較容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榛顒?dòng)監(jiān)控程序只需集中處理一項(xiàng)工作，而且工程師可以只理解源代碼，不必對(duì)硬件計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)有任何了解。此外，軟件方案具有較高的可移植性，因?yàn)樗粫?huì)局限于任何特定的硬件計(jì)時(shí)器實(shí)現(xiàn)。但軟件方案需要占用較多的CPU帶寬，如果系統(tǒng)需要經(jīng)常對(duì)受監(jiān)控的外設(shè)進(jìn)行存取，這是一個(gè)需要慎重考慮的問題。